多進程網(wǎng)格應用的任務圖并行及優(yōu)化研究.pdf

1、隨著計算機多核、眾核平臺的發(fā)展以及結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的廣泛應用，把大量的網(wǎng)格應用遺產(chǎn)代碼遷移到多核、眾核平臺上并高效的利用處理器的性能是一個重要的挑戰(zhàn)。
　　中科院計算所編譯組開發(fā)的AceMesh運行時系統(tǒng)支持任務圖(DAG)并行，并取得較好的性能。目前，基于該系統(tǒng)完成了單進程網(wǎng)格應用的任務圖并行化，多進程程序的任務圖并行尚未實現(xiàn)。
　　本文以遺產(chǎn)的Chombo框架為基礎(chǔ)，對程序中的通信實現(xiàn)任務圖并行，以此完成整個網(wǎng)格應用的進程間和

2、進程內(nèi)程序的任務圖并行，然后從區(qū)分Patch塊的遠程數(shù)據(jù)依賴這一角度嘗試進行了優(yōu)化工作，使得結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格應用程序充分利用多核、眾核計算資源，對程序的高性能計算具有重要的意義。
　　本文對多進程網(wǎng)格應用的任務圖并行和優(yōu)化的具體內(nèi)容如下:
　　首先，分析多進程結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格應用中通信的特點和過程，具體包括其中的通信打包、解包、數(shù)據(jù)交換、非阻塞通信的同步等相關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法過程。根據(jù)通信過程將通信相關(guān)代碼進行任務抽象，并從中抽象出任務間

3、的數(shù)據(jù)依賴關(guān)系。
　　其次，針對近鄰通信的各個階段之間的數(shù)據(jù)依賴，面對通信過程所涉及的多種類型的、復雜的動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，抽象出任務注冊的一般性方法。用盡量少的訪問區(qū)域來正確地表達通信任務間以及通信任務和計算任務間的數(shù)據(jù)依賴。
　　然后，通過對本地通信任務的依賴關(guān)系的分析，嘗試區(qū)分每個patch塊是否涉及遠程數(shù)據(jù)依賴，來減少本地數(shù)據(jù)通信任務中不必要的遠程依賴關(guān)系，從而提高了任務圖的并行度，完成任務圖并行的優(yōu)化。
　　最后，